package com.shiyun.disaster_station.utils;

import com.shiyun.disaster_station.interfaces.MagicConstant;
import org.locationtech.jts.geom.Coordinate;
import org.locationtech.jts.geom.Geometry;
import org.locationtech.jts.geom.Point;

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

/**
 * 类 描 述: 坐标系转换工具
 * 坐标转换工具类   天地图使用的是地球坐标系(WGS84); 高德地图使用的是火星坐标系(GCJ02); 百度地图使用的是百度坐标(bd09II)
 * 作   者: 史 云
 * @author 史 云
 * 版   本: 1.0.0
 * 时   间: 2021年12月27日  09:55:00
 */
public class GpsUtil {

    private static final double X_PI = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;
    private static final double PI = 3.14159265358979324;
    /**
     * 属性描述: 卫星椭球坐标投影到平面地图坐标系的投影因子。  地球长半径
     * 作   者: 史 云
     * 时   间: 2022年12月27日 10:26:00
     */
    private static final double EARTH_MAJOR_RADIUS = 6378245.0;
    /**
     * 属性描述: 椭球的偏心率。
     * 作   者: 史 云
     * 时   间: 2022年12月27日 10:28:00
     */
    private static final double ECCENTRICITY_RATIO = 0.00669342162296594323;

    /**
     * 方法描述: WGS84->百度
     * 作   者: 史 云
     * 时   间: 2022年03月16日 16:00:00
     */
    public static List<Coordinate> wgs84ToBaidu(Geometry resource){
        return Arrays.stream(resource.getCoordinates()).map(item -> wgs84ToBaidu(item.getY(), item.getX()).getCoordinate()).collect(Collectors.toList());
    }

    /**
     * 方法描述: WGS84->火星
     * 作   者: 史 云
     * 时   间: 2022年03月16日 16:00:00
     */
    public static List<Coordinate> wgs84ToMars(Geometry resource){
        return Arrays.stream(resource.getCoordinates()).map(item -> wgs84ToMars(item.getY(), item.getX()).getCoordinate()).collect(Collectors.toList());
    }

    /**
     * 方法描述: 百度->WGS84
     * 作   者: 史 云
     * 时   间: 2022年03月16日 16:00:00
     */
    public static List<Coordinate> baiduToWgs84(Geometry resource){
        return Arrays.stream(resource.getCoordinates()).map(item -> baiduToWgs84(item.getY(), item.getX()).getCoordinate()).collect(Collectors.toList());
    }

    /**
     * 方法描述: 百度->火星
     * 作   者: 史 云
     * 时   间: 2022年03月16日 16:00:00
     */
    public static List<Coordinate> baiduToMars(Geometry resource){
        return Arrays.stream(resource.getCoordinates()).map(item -> baiduToMars(item.getY(), item.getX()).getCoordinate()).collect(Collectors.toList());
    }

    /**
     * 方法描述: 火星->WGS84
     * 作   者: 史 云
     * 时   间: 2022年03月16日 16:00:00
     */
    public static List<Coordinate> marsToWgs84(Geometry resource){
        return Arrays.stream(resource.getCoordinates()).map(item -> marsToWgs84(item.getY(), item.getX()).getCoordinate()).collect(Collectors.toList());
    }

    /**
     * 方法描述:火星->百度
     * 作   者: 史 云
     * 时   间: 2022年03月16日 16:00:00
     */
    public static List<Coordinate> marsToBaidu(Geometry resource){
        return Arrays.stream(resource.getCoordinates()).map(item -> marsToBaidu(item.getY(), item.getX()).getCoordinate()).collect(Collectors.toList());
    }

    /**
     * 方法描述: 百度坐标(bd09II)转火星坐标(GCJ02)
     * 作   者: 史 云
     * 时   间: 2022年12月27日 10:27:00
     */
    public static Point baiduToMars(double lat, double lon) {
        double x = lon - 0.0065;
        double y = lat - 0.006;
        double z = Math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * Math.sin(y * X_PI);
        double theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 * Math.cos(x * X_PI);
        return GeometryUtil.createPoint(z * Math.cos(theta), z * Math.sin(theta));
    }

    /**
     * 方法描述: 火星坐标系(GCJ02)转百度坐标系(bd09II)
     * 作   者: 史 云
     * 时   间: 2022年12月27日 10:31:00
     */
    public static Point marsToBaidu(double gcjLat, double gcjLon) {
        double z = Math.sqrt(gcjLon * gcjLon + gcjLat * gcjLat) + 0.00002 * Math.sin(gcjLat * X_PI);
        double theta = Math.atan2(gcjLat, gcjLon) + 0.000003 * Math.cos(gcjLon * X_PI);
        return GeometryUtil.createPoint(z * Math.cos(theta) + 0.0065, z * Math.sin(theta) + 0.006);
    }

    /**
     * 方法描述: 火星坐标系(GCJ02)转地球坐标系(WGS84)
     * 作   者: 史 云
     * 时   间: 2022年12月27日 10:33:00
     */
    public static Point marsToWgs84(double gcjLat, double gcjLon) {
        Point delta = delta(gcjLon, gcjLat);
        return GeometryUtil.createPoint(gcjLon - delta.getX(), gcjLat - delta.getY());
    }

    /**
     * 方法描述: 地球坐标系(WGS - 84)转火星坐标系(GCJ)
     * 作   者: 史 云
     * 时   间: 2022年12月27日 10:37:00
     */
    public static Point wgs84ToMars(double wgLat, double wgLon) {
        // 如果为国内坐标点，则计算偏移量
        Point delta = delta(wgLon, wgLat);
        return GeometryUtil.createPoint(wgLon + delta.getX(), wgLat + delta.getY());
    }

    /**
     * 方法描述: WGS84转百度坐标
     * 作   者: 史 云
     * 时   间: 2022年12月27日 11:05:00
     */
    public static Point wgs84ToBaidu(double wgLat, double wgLon){
        // 先转火星
        Point marsPoint = wgs84ToMars(wgLat, wgLon);
        // 再转百度
        return marsToBaidu(marsPoint.getY(), marsPoint.getX());
    }

    /**
     * 方法描述: 百度坐标转WGS84
     * 作   者: 史 云
     * 时   间: 2022年12月27日 11:08:00
     */
    public static Point baiduToWgs84(double bdLat,double bdLon){
        // 先转火星
        Point marsPoint = baiduToMars(bdLat, bdLon);
        // 再转WGS84
        return marsToWgs84(marsPoint.getY(),marsPoint.getX());
    }

    /**
     * 方法描述: 维度偏移量
     * 作   者: 史 云
     * 时   间: 2022年12月27日 10:40:00
     */
    private static double transformLat(double x, double y) {
        double ret = -100.0 + 2.0 * x + 3.0 * y + 0.2 * y * y + 0.1 * x * y + 0.2 * Math.sqrt(Math.abs(x));
        ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * x * PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * PI)) * 2.0 / 3.0;
        ret += (20.0 * Math.sin(y * PI) + 40.0 * Math.sin(y / 3.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
        ret += (160.0 * Math.sin(y / 12.0 * PI) + 320 * Math.sin(y * PI / 30.0)) * 2.0 / 3.0;
        return ret;
    }

    /**
     * 方法描述: 经度偏移量
     * 作   者: 史 云
     * 时   间: 2022年12月27日 10:40:00
     */
    private static double transformLon(double x, double y) {
        double ret = 300.0 + x + 2.0 * y + 0.1 * x * x + 0.1 * x * y + 0.1 * Math.sqrt(Math.abs(x));
        ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * x * PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * PI)) * 2.0 / 3.0;
        ret += (20.0 * Math.sin(x * PI) + 40.0 * Math.sin(x / 3.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
        ret += (150.0 * Math.sin(x / 12.0 * PI) + 300.0 * Math.sin(x / 30.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
        return ret;
    }

    /**
     * 方法描述: 偏移量坐标
     * 作   者: 史 云
     * 时   间: 2022年12月27日 11:00:00
     */
    private static Point delta(double lon,double lat){
        double dLat = transformLat(lon - 105.0, lat - 35.0);
        double dLon = transformLon(lon - 105.0, lat - 35.0);
        double radLat = lat / 180.0 * PI;
        double magic = Math.sin(radLat);
        magic = 1 - ECCENTRICITY_RATIO * magic * magic;
        double sqrtMagic = Math.sqrt(magic);
        dLat = (dLat * 180.0) / ((EARTH_MAJOR_RADIUS * (1 - ECCENTRICITY_RATIO)) / (magic * sqrtMagic) * PI);
        dLon = (dLon * 180.0) / (EARTH_MAJOR_RADIUS / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * PI);
        return GeometryUtil.createPoint(dLon,dLat);
    }

    /**
     * 方法描述: 是否超出国界
     * 作    者: 史 云
     * 时    间: 2022年06月06日  13:37:12
     */
    public static boolean outOfChina(double lon, double lat) {
        return lon < MagicConstant.CHINA_MIN_LON || lon > MagicConstant.CHINA_MAX_LON || lat < MagicConstant.CHINA_MIN_LAT || lat > MagicConstant.CHINA_MAX_LAT;
    }
}
